VICOR MIL - COTS MV036系列VTM®芯片变压器：性能与应用解析

在电子工程领域，电源模块的性能和可靠性对于整个系统的稳定运行至关重要。VICOR的MIL - COTS MV036系列VTM®芯片变压器就是一款具有独特优势的产品。下面将详细解析该产品的特点、性能参数、引脚功能以及相关注意事项。

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一、产品概述

VTM®变压器是VI Chip®产品，能提供极快速、高效且安静的固定比例电压分压（或电流倍增）。它有1:1到1:32的十二种电压分压比，采用表面贴装封装，占用约1平方英寸的面积，可在1至50Vdc的任何输出电压下提供高达100A或120W的功率。MIL - COTS VTM®与MIL - COTS PRM®调节器配合使用，可实现Factorized Power ArchitectureTM（FPA TM），突破了传统DC - DC转换器的性能和灵活性限制。

二、产品特性

2.1 电气性能

• 输出电压范围：隔离输出电压为1 - 50V，通过多种电压分压比，能满足不同的应用需求。
• 开关频率：有效开关频率达3MHz，高频特性有助于提高功率密度和动态响应速度。
• 效率：最高效率可达96.5%，能有效减少能量损耗，提高系统的整体效能。
• 动态响应：1µs的瞬态响应时间，可快速应对负载变化，无需在负载端使用大容量电容，提高了负载点（POL）密度，同时提升了可靠性并降低成本。

2.2 环境适应性

• 工作温度范围：可在 - 55°C至125°C的宽温度范围内正常工作，适用于各种恶劣环境。
• 可靠性：平均无故障工作时间（MTBF）达450万小时，确保了产品的长期稳定运行。

2.3 物理特性

• 封装形式：采用表面贴装封装，低外形尺寸（0.265英寸，6.73mm），有J型引脚用于表面贴装或引脚用于通孔应用，方便不同的电路板设计。
• 重量轻：减轻了整个系统的重量负担。

三、电气规格

3.1 绝对最大额定值

参数	值	单位	备注
+In to -In	-1.0 to 60 Vdc 100 Vdc（100ms）	Vdc
PC to -In	-0.3 to 7.0 Vdc	Vdc
VC to -In	-0.3 to 19.0 Vdc	Vdc
+Out to -Out	特定型号	Vdc	联系厂家
隔离电压	2,250 Vdc	Vdc	输入到输出
输出电流	特定型号	A	见表1
峰值输出电流	1.5 • Iout	A	1ms
输出功率	120 W	W
峰值输出功率	180 W	W	1ms
外壳温度	225 °C（MSL 5） 245 °C（MSL 6）	°C
工作结温	-55 to 125 °C	°C	M - Grade
存储温度	-65 to 125 °C	°C	M - Grade

3.2 输入规格

在36Vin、满载和25°C环境温度条件下（除非另有说明）：

• 输入电压范围：见表1，典型值为36 - 50Vdc。
• 输入过压开启：50.5 - 54.4Vdc。
• 输入过压关闭：55.5 - 57.5Vdc。
• 输入电流：3.5Adc（连续）。
• 无负载功耗：1.5 - 7.8W（从低线到高线）。

3.3 输出规格

同样在36Vin、满载和25°C环境温度条件下（除非另有说明）：

• 输出电压：空载时见表1；满载时为K•VIN – IO •ROUT NOM。
• 额定直流电流：0 - 100Adc（26 - 50VIN），见表1。
• 峰值重复电流：150% IMAX（A），最大脉冲宽度1ms，最大占空比10%，基准功率50%。
• 直流电流限制：160% INOM（A），达到或超过电流限制时模块将关闭。
• 输出纹波电压：无外部旁路时为50 - 250mV；使用10µF旁路电容时，取决于型号，典型值为2 - 3.6mV。
• 有效开关频率：取决于型号，典型值为3MHz。
• 线路调节：0.99K - 1.01K（VOUT = K•VIN在空载时，见表1）。
• 负载调节：ROUTMIN - ROUTMAX mΩ（见表1）。
• 瞬态响应：响应时间200ns，恢复时间1µs。

3.4 不同型号参数

零件编号	K因子	额定输出电流（A）	空载输出电压（Vdc）	Rout（mΩ）
@26 Vin	@ 50 Vin	Min	Nom	Max
MV036F011M100	1/32	100	0.82	1.55	0.5	0.9	1.3
MV036F015M080	1/24	80	1.1	2.0	1.0	1.3	1.5
……	……	……	……	……	……	……	……

3.5 效率和负载电容

零件编号	标称输出电压下的典型满载效率（%）	标称输出电压下的典型半载效率（%）	最大负载电容（µF）
MV036F011M100	89.2	89.3	48128
MV036F015M080	91.9	92.3	27072
……	……	……	……

四、引脚功能

4.1 VC – VTM控制

VC端口是复用的，它从上游PRM接收初始VCC电压，使VTM的输出上升与PRM的输出上升同步。同时，VC端口向PRM提供反馈，以补偿VTM的输出电阻。在使用PRM为VTM供电的典型应用中，应将PRM的VC端口连接到VTM的VC端口。需注意，VC端口不适合长时间为VTM提供VCC电压，若VC由非PRM源供电，20ms后应移除该电压。

4.2 PC – 初级控制

• 禁用功能：若PC引脚悬空，VTM输出使能；若要禁用输出，需将PC端口拉至低于2.4V（相对于 - In），可使用光耦、开集电极晶体管或继电器控制PC端口。禁用后，需重新向VC端口施加14V电压才能重启VTM。
• 初级辅助电源：PC端口可在5Vdc下提供高达2.4mA的电流。

五、使用注意事项

5.1 输入连接

VTM的输入应连接到PRM的输出端子。由于PRM和VTM的开关频率较高，通常使用串联电感来限制PRM输出和VTM输入电容之间的高频电流。输入电压不应超过规定的最大值，若超过过压关闭值，VTM将关闭。VTM没有内部输入反极性保护，可在正输入串联一个适当大小的二极管或使用熔断式反向并联二极管来提供反极性保护。

5.2 输出连接

输出和输出返回通过两组触点位置实现，相应的 + Out和 – Out组必须尽可能低电阻地并联连接。由于VTM的输出阻抗较低，能提供快速的瞬态响应，无需使用大容量的POL电容，可减少或消除传统转换器所需的有限寿命电解电容，节省成本和电路板空间。

六、总结

VICOR的MIL - COTS MV036系列VTM®芯片变压器以其高效、快速响应、宽温度范围和高可靠性等特点，为电子工程师在电源设计方面提供了优秀的选择。在实际应用中，工程师需根据具体的系统需求，合理选择型号，并注意引脚连接和使用条件，以充分发挥该产品的性能优势。大家在使用这款产品时，有没有遇到过一些特殊的问题呢？欢迎在评论区分享交流。